一、前言
普魯苯(Proban)法阻燃工藝起源于英國(guó)奧威公司,主要成份是四羥甲基氯化磷(THPC)與酰胺的低分子預(yù)縮體。織物浸軋過Proban阻燃劑后,THPC與酰胺形成的預(yù)縮體滲入到纖維的非晶區(qū)和間隙中。隨后在氨熏時(shí)NH3與預(yù)縮體中的羥甲基交聯(lián),在纖維內(nèi)部形成阻燃聚合體后經(jīng)氧化以穩(wěn)定。所以,Proban法處理后的織物手感柔軟、強(qiáng)力損失小,基本上保持了織物的舒適性和耐用性。適合于做各類防護(hù)服、床上用品、裝飾用品以及兒童阻燃睡衣等,是目前耐久棉織物阻燃整理的重要方法。
二、阻燃原理
含磷化合物使纖維素纖維在熱介過程中產(chǎn)生脫水反應(yīng)。含磷阻燃劑在纖維熱解溫度范圍內(nèi)首先分解成不易揮發(fā)的磷酸或多磷酸酐與纖維素的羥基(—OH)發(fā)生脫水反應(yīng),使纖維炭化。浸軋過Proban阻燃劑的織物在氨熏過程中,由于在纖維素的內(nèi)部形成了二氯化磷/氮的高度交聯(lián)聚合物、產(chǎn)生P—N協(xié)同效應(yīng)。P—N鍵性能(極性)高于P—O鍵,使磷化合物與—OH反應(yīng)性能加強(qiáng),所以產(chǎn)生了高效的耐久阻燃性能。
三、工藝流程
浸軋阻燃整理液(室溫)→ 預(yù)烘(100~120℃)→ 氨熏 → 氧化水洗 →烘干(130~140℃)→ 預(yù)縮 → 成品。
四、工藝條件探討
1、 阻燃劑濃度的確定:在制定工藝的過程中,應(yīng)根據(jù)織物的厚薄和軋液率的大小來確定:
①、 軋液率的測(cè)定:
A、 軋液率按下式進(jìn)行計(jì)算
式中:I: 軋液率(%); M: 織物干重(g);
N: 織物浸軋后重量(g)
B、 軋液率的選擇:
根據(jù)織物本身的性能和軋輥的承受能力,一般純棉紗卡選擇70~75%,純棉帆布選擇80~85%。
浸軋液濃度的確定:按下面公式計(jì)算
C=B/A
式中 C:浸軋液濃度(%); B:阻燃劑用量(相對(duì)布重%)
A:軋液率
阻燃劑用量(B)的選擇原則:
一般對(duì)于薄型織物,織物上帶Proban的量應(yīng)為織物重的40%以上,中厚型織物可以為35~40%,再根據(jù)軋液率的選擇原則代入上式即可得最佳濃度。
2、 含潮率的大小:
織物經(jīng)浸軋阻燃劑烘干后,要有一定的濕度以利于氨熏時(shí)NH3與織物上的阻燃劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),起到阻燃效果,并具有耐洗性。一般含潮應(yīng)控制在12~16%之間,左中右含潮誤差不能超過2%,否則極易產(chǎn)生左中右色差,因此生產(chǎn)過程中應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)含潮率的大小,并隨時(shí)調(diào)整,含潮過小會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)不充分,阻燃效果不耐洗,含潮太大會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)過量,手感發(fā)硬,顏色變化也大。
3、 氨流量的確定:
從前邊的反應(yīng)式來看,每公斤阻燃劑所耗氨氣的量理論上是一定的,但實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)稍過量一些,以便 交聯(lián)充分。通常氨氣流量控制在350~500L/min,流量過小,交聯(lián)不充分,阻燃效果耐洗性差;流量過大,造成浪費(fèi)且氨氣外溢,致使工作環(huán)境惡劣。實(shí)際應(yīng)用中,還應(yīng)當(dāng)根據(jù)織物的厚薄和阻燃劑用量的大小來調(diào)整氨氣的流量以達(dá)到最佳阻燃效果。
4、 氧化劑的濃度
阻燃劑經(jīng)氨熏固化后為使其更加穩(wěn)定,必須把P+3氧化成P+5,通常采用浸軋H2O2的方法來實(shí)現(xiàn),H2O2的用量應(yīng)根據(jù)織物的厚薄、阻燃劑的用量的大小來定。通常用量30~35%的濃度。浸軋氧化液的速度不能太快,以保證有足夠H2O2留在織物上,經(jīng)透風(fēng)氧化后再中和皂洗掉,氧化時(shí)間不宜過長(zhǎng),否則會(huì)降低織物強(qiáng)力。
五、結(jié)語
經(jīng)普魯苯整理的純棉阻燃織物,阻燃效果優(yōu)異,達(dá)到國(guó)際GB-8965-98〈阻燃防護(hù)服〉要求,同時(shí)也達(dá)到了歐盟“EN470、 EN470-1、 EN533、EN531 、BS5852”等標(biāo)準(zhǔn),通過歐共體、美國(guó)、英國(guó)阻燃面料一級(jí)品檢測(cè),它低毒環(huán)保對(duì)人體安全可靠,透氣、透濕、手感柔軟穿著舒適,目前已被世界各國(guó)接受。